如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m，電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)。

小題1:帶電粒子在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)？
小題2:帶電粒子在電場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)？
小題3:求此粒子射出時(shí)的速度v     
小題4:運(yùn)動(dòng)的總路程s（重力不計(jì)）。

小題1:勻速圓周運(yùn)動(dòng)(半周)
小題2:往復(fù)運(yùn)動(dòng)，勻減速到零后勻加速返回
小題3:運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖L＝4R
設(shè)粒子初速度為v，qvB=mv2/R
小題4:πL/2+qB2L2/(16mE)
分析：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)半周后到達(dá)電場(chǎng)先減速再反向加速，以大小不變的速度反向進(jìn)入磁場(chǎng)，再次偏轉(zhuǎn)；由題意可知半徑大小，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得粒子的速度；粒子的總路程包括電場(chǎng)中的路程和磁場(chǎng)中的路程，求出兩場(chǎng)中的過(guò)程即可求出總路程．
解答：解：由題意知第3次經(jīng)過(guò)x軸的運(yùn)動(dòng)如圖所示

由幾何關(guān)系：L=4R，設(shè)粒子初速度為v，則有：qvB=m，可得：v=； 
設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)作減速運(yùn)動(dòng)的最大路程為L(zhǎng)′，加速度為a，則有：v2=2aL′
qE=ma，則電場(chǎng)中的路程：L′=
粒子運(yùn)動(dòng)的總路程：s=2πR+2L’=+
答：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，勻減速到零后勻加速返回，粒子射出的速度為，粒子的總路程為+．
點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的題目關(guān)鍵在于明確圓心和半徑，注意要根據(jù)題意找出合理的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，從而得出正確的結(jié)論．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

右圖中MN、GH為足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌，金屬棒AB、CD垂直放在兩導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置在同一水平面內(nèi)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面，方向如圖。若給CD桿一個(gè)水平向右的速度，則

A．AB、CD最終都處于靜止?fàn)顟B(tài)
B．AB、CD最終以相同的速度保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C．AB、CD最終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但vCD> vAB
D．AB、CD不斷做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一條長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，已知當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為α時(shí)，小球處于平衡位置A點(diǎn)，問(wèn)在平衡位置給小球多大的速度vA，剛好能使之在電場(chǎng)中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運(yùn)動(dòng)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖6所示，水平放置的平行金屬板ab間存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，a、b板帶有等量異種電荷，a板帶正電，一帶電量為q的正離子以初速度v0射入，恰好能沿直線AB從右邊射出，則磁場(chǎng)方向________________,速度v0=______。若v= v0=E/B，則
粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與粒子的________、________、________無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

某種加速器的理想模型如圖1所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔、，兩極板間電壓的變化圖象如圖2所示，電壓的最大值為、周期為，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若將一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從板內(nèi)孔處?kù)o止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間后恰能再次從孔進(jìn)入電場(chǎng)加速。現(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。（粒子在兩極板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不計(jì)，兩極板外無(wú)電場(chǎng)，不考慮粒子所受的重力）
小題1:若在時(shí)刻將該粒子從板內(nèi)孔處?kù)o止釋放，求其第二次加速后從孔射出時(shí)的動(dòng)能；
小題2:現(xiàn)要利用一根長(zhǎng)為的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁場(chǎng)中時(shí)管內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，忽略其對(duì)管外磁場(chǎng)的影響）使圖1中實(shí)線軌跡（圓心為）上運(yùn)動(dòng)的粒子從孔正下方相距處的孔水平射出，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管；
小題3:若將電壓的頻率提高為原來(lái)的2倍，該粒子應(yīng)何時(shí)由板內(nèi)孔處從靜止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動(dòng)能？最大動(dòng)能是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向，垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度B=1T，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)N/C。一帶正電的微粒質(zhì)量m=2×10-6kg，電荷量q=2×10-6C，在此空間恰好作勻速直線運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：

（1）帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向怎樣？
（2）若微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)刻，突然將磁場(chǎng)撤去，那么經(jīng)多少時(shí)間微粒到達(dá)Q點(diǎn)？（設(shè)PQ連線與電場(chǎng)方向平行）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，
電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），
從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行
金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V。金                                     
屬板長(zhǎng)L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大��；
（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；
（3）若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D=10cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是  （   ）
A．若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電容器上極板帶正電
B．若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電
C．若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電
D．若電容器在充電，則自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流的方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在如圖17所示的坐標(biāo)系中，x 軸沿水平方向，y 軸沿豎直方向.第二象限內(nèi)存在沿 y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第三象限內(nèi)存在垂直 xy 平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m 、電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從y 軸上的A點(diǎn)以v0的初速度沿x 軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限，之后到達(dá)x軸上x＝ – 2h處的B點(diǎn)，帶電粒子在 B點(diǎn)的速度方向與x軸負(fù)方向成 450 角，進(jìn)入第三象限后粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恰好經(jīng)過(guò)y 軸上y ＝ –2h處的C點(diǎn)。求：
⑴ 粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大�。�
⑵ 第二象限中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
⑶ 第三象限中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案